基于環(huán)糊精及殼聚糖的氣凝膠制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-10-21 08:42
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,越來越多的食品和印染等領(lǐng)域產(chǎn)生的廢水大量排放,其中含有的不溶性油脂及有機染料存在不易降解和毒害性強等缺點,嚴重威脅了生態(tài)環(huán)境平衡及人類身體健康。因此,如何高效地去除廢水中污染物是亟待解決的一大問題。近年來β-環(huán)糊精(β-CD)基吸附材料是廢水處理的研究熱點之一,但傳統(tǒng)β-CD改性材料仍然存在制備方法復(fù)雜和收率低等問題,限制其應(yīng)用發(fā)展。殼聚糖(CS)作為一種綠色易降解和高活性位點的粒子,是優(yōu)良的天然高分子載體。氣凝膠類吸附材料由于其豐富的網(wǎng)絡(luò)吸附結(jié)構(gòu)及簡便的回收性能,在疏水性有機物與染料廢水處理中使用性能較佳。本文以β-CD與CS為原料,制備得到環(huán)糊精-殼聚糖基氣凝膠,經(jīng)過改性處理后可以分別用于染料吸附、水-油分離及水-有機試劑分離等領(lǐng)域,無二次污染且吸附容量大。具體結(jié)果如下:首先,以β-CD和CS為原料,植酸鈉(STP)為交聯(lián)劑,制備了胺乙基環(huán)糊精(EA-CD)-植酸鈉-殼聚糖氣凝膠(CTCS氣凝膠)。以β-CD接枝率為優(yōu)化指標,在mCS∶mEA-CD為1∶1,50℃下反應(yīng)4 h,CS溶解于2%(v/v)濃度的醋酸(H...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮寫符號說明
1 緒論
1.1 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的研究現(xiàn)狀
1.1.1 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的來源
1.1.2 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的污染現(xiàn)狀
1.1.3 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的處理方法
1.2 環(huán)糊精基材料
1.2.1 環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.2.2 β-環(huán)糊精基材料的研究進展
1.2.3 β-環(huán)糊精基吸附材料的研究進展
1.3 環(huán)糊精-殼聚糖基復(fù)合材料
1.3.1 殼聚糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 環(huán)糊精-殼聚糖基復(fù)合物
1.3.3 環(huán)糊精-殼聚糖基復(fù)合材料的研究進展
1.4 立題目的與意義
1.5 研究內(nèi)容
2 材料與方法
2.1 材料與設(shè)備
2.1.1 材料與試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 胺乙基環(huán)糊精(EA-CD)的制備
2.2.2 胺乙基環(huán)糊精-植酸鈉復(fù)合物(EA-CD-STP)的制備
2.2.3 CTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
2.2.4 CTCS氣凝膠的表征
2.2.5 CCTCS氣凝膠的制備
2.2.6 CCTCS氣凝膠的表征
2.2.7 CCTCS氣凝膠吸附染料的研究
2.2.8 ACCTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
2.2.9 ACCTCS氣凝膠的表征
2.2.10 ACCTCS氣凝膠吸收能力測試
2.2.11 ACCTCS氣凝膠循環(huán)吸收性能測試
2.2.12 ACCTCS氣凝膠選擇性吸收性能測試
3 結(jié)果與討論
3.1 CTCS氣凝膠的制備及表征
3.1.1 CTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
3.1.2 CTCS氣凝膠的表征
3.2 CCTCS氣凝膠的表征
3.2.1 CCTCS氣凝膠的FT-IR表征
3.2.2 CCTCS氣凝膠的XRD表征
3.2.3 CCTCS氣凝膠的TGA表征
3.2.4 CCTCS氣凝膠的SEM表征
3.2.5 CCTCS氣凝膠的EDS表征
3.3 CCTCS氣凝膠吸附染料的研究
3.3.1 CCTCS氣凝膠對染料吸附條件的探索
3.3.2 吸附等溫研究
3.3.3 吸附動力學(xué)研究
3.3.4 吸附擴散模型研究
3.3.5 CCTCS氣凝膠對染料吸附作用機理的分析
3.3.6 CCTCS氣凝膠對染料吸附的重復(fù)使用性
3.4 ACCTCS氣凝膠的制備及表征
3.4.1 ACCTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
3.4.2 ACCTCS氣凝膠的表征
3.5 ACCTCS氣凝膠的應(yīng)用研究
3.5.1 ACCTCS氣凝膠的吸收能力
3.5.2 ACCTCS氣凝膠的循環(huán)吸收性能
3.5.3 ACCTCS氣凝膠的選擇性吸收性能
主要結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
附錄 :作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硅膠改性殼聚糖膜的制備及其對Cu2+的吸附性能[J]. 王勇力,劉妮,李海洋,劉金彥. 無機鹽工業(yè). 2019(08)
[2]檸檬醛/納米SiO2交聯(lián)改性PVA復(fù)合材料阻水性能和結(jié)構(gòu)研究[J]. 趙媛,嚴文靜,趙見營,章建浩. 食品工業(yè)科技. 2019(17)
[3]超親水纖維素/環(huán)糊精基聚電解質(zhì)刷復(fù)合氣凝膠的制備及對乳化油分離研究[J]. 閆佳宇,孟桂花,王義西,鄭盛濤,吳建寧,劉志勇,郭旭虹. 石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[4]磁性多孔β-環(huán)糊精聚合物制備及對染料的吸附[J]. 張宗元,徐強,張媛媛,劉杏杏,張明明,張升曉. 魯東大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[5]季銨化β-環(huán)糊精接枝殼聚糖涂層用于毛細管電泳分離的研究[J]. 代莉莉,金珊霞,范夢瑩,周平. 分析試驗室. 2017(08)
[6]食品廢水處理技術(shù)研究進展[J]. 李明,高峰. 山東化工. 2017(13)
[7]殼聚糖接枝β-環(huán)糊精聚合物空心微球的制備及其載藥性能[J]. 高玉榮,于娜娜,李桂英. 離子交換與吸附. 2016(05)
[8]殼聚糖和乙二胺改性Fe3O4磁性納米粒子的制備及其對酸性品紅的吸附特性[J]. 楊武,潘薇,郭昊. 西北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[9]β-環(huán)糊精及其衍生物在食品添加劑中的應(yīng)用[J]. 唐瑤,付柯,李翠,張哲. 杭州化工. 2015(03)
[10]膽固醇接枝殼聚糖及其性能[J]. 丁珊,唐敏健,周長忍,閔翔,田金環(huán),李立華. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2012(05)
博士論文
[1]新型超交聯(lián)聚合物的合成、改性及其吸附性能研究[D]. 胡愛彬.中國地質(zhì)大學(xué) 2019
[2]基于鉬硫納米材料的食品工業(yè)廢水新型處理技術(shù)研究[D]. 張文濤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金屬離子機理研究[D]. 王慧.湖南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]磁性殼聚糖/粉煤灰復(fù)合材料的制備及其對染料吸附性能的研究[D]. 林小紅.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[2]海藻酸鈉/稀土高分子凝膠球的制備及其對染料吸附性能的研究[D]. 尹海洋.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[3]β-環(huán)糊精復(fù)合氣凝膠的制備及對亞甲基藍吸附性研究[D]. 周凱旋.青島大學(xué) 2019
[4]殼聚糖及其復(fù)合材料的力學(xué)及吸附性能研究[D]. 常鵬.青島大學(xué) 2019
[5]溶劑/表面活性劑混合體系在含油污泥清洗中的應(yīng)用[D]. 王茂鑫.山東大學(xué) 2019
[6]β-環(huán)糊精金屬有機骨架的綠色合成及對槲皮素和大黃素的載藥研究[D]. 楊奧會.南華大學(xué) 2019
[7]殼聚糖/β-環(huán)糊精/納米氧化鋅復(fù)合多孔膜的制備及其對銅離子和剛果紅的吸附研究[D]. 閆學(xué)超.華南理工大學(xué) 2018
[8]豆制品加工廢水處理工程設(shè)計[D]. 王小琴.山西大學(xué) 2017
[9]百里香酚納米級保鮮劑的制備及其在板栗保鮮中的應(yīng)用[D]. 初麗君.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[10]有機蒙脫土的制備及其對染料廢水吸附行為的研究[D]. 衛(wèi)宏毅.重慶大學(xué) 2017
本文編號:3695310
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮寫符號說明
1 緒論
1.1 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的研究現(xiàn)狀
1.1.1 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的來源
1.1.2 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的污染現(xiàn)狀
1.1.3 食品工業(yè)及印染工業(yè)廢水的處理方法
1.2 環(huán)糊精基材料
1.2.1 環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.2.2 β-環(huán)糊精基材料的研究進展
1.2.3 β-環(huán)糊精基吸附材料的研究進展
1.3 環(huán)糊精-殼聚糖基復(fù)合材料
1.3.1 殼聚糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 環(huán)糊精-殼聚糖基復(fù)合物
1.3.3 環(huán)糊精-殼聚糖基復(fù)合材料的研究進展
1.4 立題目的與意義
1.5 研究內(nèi)容
2 材料與方法
2.1 材料與設(shè)備
2.1.1 材料與試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 胺乙基環(huán)糊精(EA-CD)的制備
2.2.2 胺乙基環(huán)糊精-植酸鈉復(fù)合物(EA-CD-STP)的制備
2.2.3 CTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
2.2.4 CTCS氣凝膠的表征
2.2.5 CCTCS氣凝膠的制備
2.2.6 CCTCS氣凝膠的表征
2.2.7 CCTCS氣凝膠吸附染料的研究
2.2.8 ACCTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
2.2.9 ACCTCS氣凝膠的表征
2.2.10 ACCTCS氣凝膠吸收能力測試
2.2.11 ACCTCS氣凝膠循環(huán)吸收性能測試
2.2.12 ACCTCS氣凝膠選擇性吸收性能測試
3 結(jié)果與討論
3.1 CTCS氣凝膠的制備及表征
3.1.1 CTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
3.1.2 CTCS氣凝膠的表征
3.2 CCTCS氣凝膠的表征
3.2.1 CCTCS氣凝膠的FT-IR表征
3.2.2 CCTCS氣凝膠的XRD表征
3.2.3 CCTCS氣凝膠的TGA表征
3.2.4 CCTCS氣凝膠的SEM表征
3.2.5 CCTCS氣凝膠的EDS表征
3.3 CCTCS氣凝膠吸附染料的研究
3.3.1 CCTCS氣凝膠對染料吸附條件的探索
3.3.2 吸附等溫研究
3.3.3 吸附動力學(xué)研究
3.3.4 吸附擴散模型研究
3.3.5 CCTCS氣凝膠對染料吸附作用機理的分析
3.3.6 CCTCS氣凝膠對染料吸附的重復(fù)使用性
3.4 ACCTCS氣凝膠的制備及表征
3.4.1 ACCTCS氣凝膠的制備條件優(yōu)化
3.4.2 ACCTCS氣凝膠的表征
3.5 ACCTCS氣凝膠的應(yīng)用研究
3.5.1 ACCTCS氣凝膠的吸收能力
3.5.2 ACCTCS氣凝膠的循環(huán)吸收性能
3.5.3 ACCTCS氣凝膠的選擇性吸收性能
主要結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
附錄 :作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硅膠改性殼聚糖膜的制備及其對Cu2+的吸附性能[J]. 王勇力,劉妮,李海洋,劉金彥. 無機鹽工業(yè). 2019(08)
[2]檸檬醛/納米SiO2交聯(lián)改性PVA復(fù)合材料阻水性能和結(jié)構(gòu)研究[J]. 趙媛,嚴文靜,趙見營,章建浩. 食品工業(yè)科技. 2019(17)
[3]超親水纖維素/環(huán)糊精基聚電解質(zhì)刷復(fù)合氣凝膠的制備及對乳化油分離研究[J]. 閆佳宇,孟桂花,王義西,鄭盛濤,吳建寧,劉志勇,郭旭虹. 石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[4]磁性多孔β-環(huán)糊精聚合物制備及對染料的吸附[J]. 張宗元,徐強,張媛媛,劉杏杏,張明明,張升曉. 魯東大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[5]季銨化β-環(huán)糊精接枝殼聚糖涂層用于毛細管電泳分離的研究[J]. 代莉莉,金珊霞,范夢瑩,周平. 分析試驗室. 2017(08)
[6]食品廢水處理技術(shù)研究進展[J]. 李明,高峰. 山東化工. 2017(13)
[7]殼聚糖接枝β-環(huán)糊精聚合物空心微球的制備及其載藥性能[J]. 高玉榮,于娜娜,李桂英. 離子交換與吸附. 2016(05)
[8]殼聚糖和乙二胺改性Fe3O4磁性納米粒子的制備及其對酸性品紅的吸附特性[J]. 楊武,潘薇,郭昊. 西北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[9]β-環(huán)糊精及其衍生物在食品添加劑中的應(yīng)用[J]. 唐瑤,付柯,李翠,張哲. 杭州化工. 2015(03)
[10]膽固醇接枝殼聚糖及其性能[J]. 丁珊,唐敏健,周長忍,閔翔,田金環(huán),李立華. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2012(05)
博士論文
[1]新型超交聯(lián)聚合物的合成、改性及其吸附性能研究[D]. 胡愛彬.中國地質(zhì)大學(xué) 2019
[2]基于鉬硫納米材料的食品工業(yè)廢水新型處理技術(shù)研究[D]. 張文濤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金屬離子機理研究[D]. 王慧.湖南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]磁性殼聚糖/粉煤灰復(fù)合材料的制備及其對染料吸附性能的研究[D]. 林小紅.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[2]海藻酸鈉/稀土高分子凝膠球的制備及其對染料吸附性能的研究[D]. 尹海洋.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[3]β-環(huán)糊精復(fù)合氣凝膠的制備及對亞甲基藍吸附性研究[D]. 周凱旋.青島大學(xué) 2019
[4]殼聚糖及其復(fù)合材料的力學(xué)及吸附性能研究[D]. 常鵬.青島大學(xué) 2019
[5]溶劑/表面活性劑混合體系在含油污泥清洗中的應(yīng)用[D]. 王茂鑫.山東大學(xué) 2019
[6]β-環(huán)糊精金屬有機骨架的綠色合成及對槲皮素和大黃素的載藥研究[D]. 楊奧會.南華大學(xué) 2019
[7]殼聚糖/β-環(huán)糊精/納米氧化鋅復(fù)合多孔膜的制備及其對銅離子和剛果紅的吸附研究[D]. 閆學(xué)超.華南理工大學(xué) 2018
[8]豆制品加工廢水處理工程設(shè)計[D]. 王小琴.山西大學(xué) 2017
[9]百里香酚納米級保鮮劑的制備及其在板栗保鮮中的應(yīng)用[D]. 初麗君.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[10]有機蒙脫土的制備及其對染料廢水吸附行為的研究[D]. 衛(wèi)宏毅.重慶大學(xué) 2017
本文編號:3695310
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